Х – ХII категорий (при бурении простыми снарядами)

Как указывалось ранее, эффективность любого процесса и бурения, в том числе, определяется двумя показателями:- производительностью и себестоимостью при заданном качестве. Для процесса бурения геологоразведочных скважин простым снарядами такими показателями являются рейсовая скорость и себестоимость метра бурения. Напомним, что рейсовая скорость, являющаяся показателем производительности в рейсе, прямо зависит от двух величин:- механической скорости бурения и величины углубки за рейс. Себестоимость метра бурения также прямо зависит (кроме постоянных затрат) от двух величин:- обратно пропорционально рейсовой скорости бурения и обратно пропорционально износу породоразрушающего инструмента. В свою очередь, углубка за рейс при бурении в твердых породах, как правило, лимитируется износом породоразрушающего инструмента. В породах Х – ХII категорий разведочное колонковое бурение осуществляется импрегнированными алмазными коронками. Механическая скорость бурения в таких условиях жестко определяется оптимальной величиной углубки за оборот и при, определенной условиями бурения, частоте вращения, становится величиной постоянной. Следовательно, повышение эффективности бурения может достигаться по двум направлениям:- повышением углубки за рейс и уменьшением интенсивности износа алмазов. При бурении импрегнированными алмазными коронками в породах Х – ХII категорий эти две стороны процесса тесно связаны и связывает их показатель – проходка на коронку или «ресурс коронки».

Максимальная эффективность (при бурении простыми снарядами) будет достигнута при полной отработке алмазной коронки за один рейс (очевидная истина, но не отраженная в учебной литературе).

Конечно, идеально было бы пробурить всю скважину за один рейс! Однако, это возможно только в мягких породах и при небольшой глубине скважины (см. бурение КГК). В твердых породах, при бурении простыми снарядами, бурение ведется незначительными по величине рейсами, ограниченными главным образом, ресурсом коронки и длиной колонковой трубы. Но и независимо от ограничений, для колонкового бурения имеется разумно ограниченная максимальная углубка за рейс – рейс нецелесообразно увеличивать больше длины свечи бурильных труб, то есть в пределах 12 – 18 метров. С другой стороны ресурс алмазных коронок в породах Х категории и выше практически не достигает этих размеров.

Анализ значительного объема литературных данных (учтена отработка 14800 коронок) позволяет составить таблицу средних ресурсов импрегнированных алмазных коронок при бурении в породах IХ –ХII категорий. Табл. 17

Таблица 17

Разброс показателей ресурса коронок не превышает 20% и ресурсы отдельных коронок в породах IХ – Х категорий находятся в пределах от 6,9 до 13,9 метров. Данный анализ показывает, что начиная с IХ категории буримых пород, ресурс алмазной коронки, как правило, не превышает разумно максимальной углубки за рейс. Отсюда следует, что при алмазном бурении простыми снарядами в породах IХ – ХII категорий, оптимальная углубка за рейс практически совпадает или ограничивается ресурсом коронки и, следовательно, алмазная импрегнированная коронка может быть полностью отработана за один рейс. Такая методика отработки алмазных коронок позволит получить и максимум производительности – максимум рейсовой скорости (мах V р при мах hр и V м = Соnst.), и минимальную себестоимость за счет минимального расхода алмазов. Последнее утверждение обосновано тем, что при отработке алмазных коронок за несколько рейсов при каждом спуско-подъеме и при каждой приработке коронки к забою происходит дополнительный до 10% и более расход алмазов.